電壓互感器二次回路壓降誤差的測試

四川電力試驗研究院，四川成都610072 蔣映霞

摘要：介紹了電壓互感器二次回路壓降對電能計量綜合誤差的影響，分析了壓降產生的原因并闡述了電壓互感器二次回路壓降的測試方法和由壓降引起的電能計量誤差的計算。
關鍵詞：互感器；壓降；誤差；測試
中圖法分類號：TM451
文獻標識碼：A
文章編號：1003－6954(2002)04－0029－03

　　電力系統電能計量綜合誤差由電壓互感器(PT)誤差、電流互感器誤差、電能表誤差以及電壓互感器二次回路壓降引起的誤差等四部分組成。其中，電壓互感器二次回路壓降所引起的誤差往往是最大的，是電能計量綜合誤差的主要來源。由于壓降過大，造成少計電量以及發供電量不平衡，線損出負數的事例均有出現。所以，電力部門對電壓互感器二次回路壓降作了嚴格的規定，根據《電能計量裝置技術管理規程》DL／T 448-2000的規定，電壓互感器二次回路壓降，對于I類計量裝置，應不大于額定二次電壓的0.2%(注：三相三線電路壓降的允許值為0.2 V；三相四線電路壓降允許值為0.2／3Ｖ)；其它計量裝置，應不大于額定二次電壓的0.5%(注：三相三線電路壓降的允許值為0.5 Ｖ；三相四線電路壓降允許值為0.5／3Ｖ)。對運行中的電壓互感器二次回路壓降需進行周期測試，以便算出由此引起的電能計量誤差，這對于進行技術改進，減小電能計量綜合誤差，降低計費損失有著重要意義。

1 電壓互感器二次回路壓降的產生

　　在電廠及變電站電能計量回路中，室外的電壓互感器離裝設于控制室配電盤上的電能表有較遠的距離，一般在200～400 m左右，整個回路有接線端子排、開關、熔斷器及導線，必然存在著接觸電阻、導線電阻及分布參數，從而就存在著一定的回路阻抗，造成電壓互感器與電能表間的二次回路上有電壓降△ù，導致電壓互感器二次端電壓與電能表端電壓不相等，其大小和相角都不同。

圖1三相三線電路

　　在圖1所示三相三線電路中，ab 相及 cb相二次回路壓降分別為△ù_ab和△ù_cb，電能表端電壓ù′_ab(或ù′_cb)相對于PT二次端電壓ù_ab(或_cb)存在著比差f_ab(或f_cb)和角差δ_ab(或δ_cb )。

圖2三相四線電路

　　在圖2所示三相四線電路中，ao相、bo相及co相二次回路壓降分別為△ù_a、△ù_b和△ù_c，電能表端電壓ù′_a(或ù′_b，ù′_c)相對于PT二次端電壓ù_a(或ù_b，ù_c)存在著比差f_a(或f_b、f_ca(或δ_b、δ_c)。

2  電壓互感器二次回路壓降的測量

　　在電力系統中主要采用互感器校驗儀法或電壓互感器二次回路壓降校驗儀法來測試PT二次壓降。此方法是用互感器校驗儀或電壓互感器二次回路壓降校驗儀測出電能表端電壓相對于電壓互感器二次端電壓的比差f_ab與f_cb(或f_a、f_b、f_c)，角差δ_ab與δ_cb(或δ_a、δ_b、δ_c)，通過公式計算出電壓互感器二次回路壓降△ù_ab與△ù_cb(或△ù_ab、△_c)之值，進一步求得二次壓降引起的計量誤差之值。此方法的優點是基于直接測差法原理，測量準確度高；通常在設備運行狀況下帶電進行測試，比設備停電后測試更符合實際運行情況；可以直接測出比差與角差；測試結果不受電源波動的影響；計算比較簡單。不足之處是需要由控制室配電盤引出臨時電纜到變電站的電壓互感器二次回路端子箱側。采用互感器校驗儀或二次回路電壓降校驗儀測量比差和角差的原理是相同的。用互感器校驗儀進行測量，需外接高精度隔離標準電壓互感器及轉換開關箱等設備，現場工作時設備種類多，且不便攜帶，接線和操作也很繁瑣。隨著對電能計量裝置管理的加強，對電壓互感器二次回路壓降的測量技術日趨成熟，近幾年來國內研制出了好幾種電子式電壓互感器二次回路壓降校驗儀，它將隔離用標準PT裝在測試儀內，還具有測量電壓與核相等功能，在使用上更加方便。為此，下面介紹運用電壓互感器二次回路壓降校驗儀來測試電壓互感器二次回路壓降的線路和由壓降引起的計量誤差的計算方法。

2.1測量線路

(1)三相三線計量方式

圖3三相三線計量方式下戶外側測PT二次壓降線路

(2)三相四線計量方式

圖4三相四線計量方式下戶外側測PT二次壓降線路

　　使用二次回路壓降校驗儀測試壓降引起的比差和角差，有戶外(ＰＴ側)和戶內(表計側)兩種測試方式。采用戶外測試方式時，壓降校驗儀放置在現場ＰＴ附近,由于它們之間的距離很近，相互之間只需用短粗線連接，這樣就保證了校驗儀內部的隔離用標準電壓互感器不致因連接線太長引入大的附加誤差。如果采用戶內測量方式，則壓降校驗儀放在室內電能表附近，由于現場互感器二次端與壓降校驗儀之間較長電纜線的電阻的影響，將使壓降儀內的隔離標準電壓互感器產生較大的附加誤差。因此，圖3、圖4所示均采用戶外(ＰＴ側)測試方式。